CN107676847A - 一种太阳能电热混合取暖器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能电热混合取暖器，包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机，所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置；所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分；进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置；光照充足时，太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能，加热室外空气，通过进风室内分机将热空气吹入室内；光照不足或无太阳光时，控制装置控制电加热装置工作，完成光热与电热的切换，加热空气，使空气恒温吹入室内，与传统取暖器相比，具有耗电量低、节能环保、加热面积大的优势。

Description

一种太阳能电热混合取暖器
技术领域
本发明属于取暖技术领域，特别涉及一种太阳能电热混合取暖器。
背景技术
取暖器是指用于取暖的设备。目前取暖器有很多种，最常见的取暖器是以电为能源进行加热供暖的取暖设备，也可叫做电采暖器，被广泛用于住宅、办公室、宾馆、商场、医院、学校、火车车厢等移动供暖、简易活动房等各类民用与公共建筑。目前市面上的电暖器产品根据采暖方式的不同可分为石英管取暖器、电热丝取暖器、油汀式电取暖器、碳纤维取暖器、电热膜式取暖器、对流式取暖器等种类，不同种类的电暖器具有各自的优缺点。
卤素管取暖器卤素管具有热效率高、加热不氧化、使用寿命长等优点，但加热时会产生较强的可见光，不宜在卧室使用；加热器中的玻璃管在加热时遇冷水易爆裂；电热丝取暖器经久耐用，不易老化，将发热点扩散到取暖器的整个面，受热均匀，且耗电量低节能省电，停机后温度下降快，供热范围小，且消耗氧气，长期使用电热丝容易发生断裂，仅适用于8平米以下房间使用；陶瓷发热体取暖器具有安全、高效电热膜发热，热效高等优点，但也存在功率衰减，使用寿命短，没有电磁屏蔽，不利于人体健康等劣势。
通过调研发现，目前市场中绝大部分取暖器取暖方式为电热供暖，普遍存在耗电量大、加热面积小、温度不均匀等缺点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种太阳能电热混合取暖器，采用太阳光能实现日间取暖，采用电加热实现夜间取暖，即采用高效吸热涂层实现太阳光热转换及热传递的功能，当太阳光线不足时，利用电热对空气加热，实现太阳光热/电热混合型取暖系统；并且通过控制装置，完成风速与气体温度协调，实现空气恒温控制。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种太阳能电热混合取暖器，包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机，所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置，太阳光热转换装置连接热交换装置；所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分，进风室内分机和排风室内分机分别接热交换装置的两端；进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置；光照充足时，太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能，加热室外空气，通过进风室内分机将热空气吹入室内；光照不足或无太阳光时，控制装置控制电加热装置工作，完成光热与电热的切换，加热空气，使空气恒温吹入室内。
进一步的，所述进风室内分机安装于室内屋顶与墙壁拐角处，还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器，温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制，实现风速控制与温度补偿功能，保证室内进风恒温。
进一步的，所述热交换装置内设有电磁控制三向阀，电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机、排风室内分机，控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
进一步的，所述控制装置控制三种电路，分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路；控制装置通过控制电加热装置的开启，实现光热与电热的切换；控制装置控制电磁控制三向阀的开启，实现室内循环/室外循环的切换，室内循环时，室内空气经热交换装置实现与室外进气的热交换，实现高效热量回收；控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制，进而实现室内进风恒温控制。
进一步的，所述太阳光热转换装置包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器，高效吸热涂层用于加热室外进气，实现光热转换功能，光热转换效率≥90%。
进一步的，所述气路系统包括弯曲气流导向机构，实现热量由集热面板向空气的传递。
进一步的，所述保温装置为设于热交换装置与气路系统外的保温棉。
进一步的，所述太阳能电热混合取暖器还设有除湿装置。
与现有技术相比，本发明优点在于：
（1）利用太阳光热转换与热传递，实现太阳光线充足时的节能取暖，高效吸热涂层实现光热转换效率≥90%，光照不足或无太阳光时，利用电热对空气加热，实现太阳光热/电热混合型取暖系统，使空气恒温吹入室内，节省电能；
（2）本发明还可以智能选择气源，实现室内循环/室外循环的切换，利用室内排出空气的热量与室外空气进行热交换，实现高效热量回收；
（3）利用气流控制与温度补偿控制实现室内恒温进气，与传统取暖器相比，全天节电40%以上，节能环保。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的进风室内分机结构示意图；
图3为本发明的控制原理框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-3所示，太阳能电热混合取暖器，包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机，室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置1、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置2、气路系统及保温装置，太阳光热转换装置1连接热交换装置2；室内机包括进风室内分机3和排风室内分机4两部分，进风室内分机3和排风室内分机4分别接热交换装置2的两端；进风室内分机3包括风机5、电加热装置6、控制装置，电加热装置6主要由电阻丝、绝缘保护材料、温度测量等构成，此处不再赘述。
太阳光热转换装置1包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器，高效吸热涂层用于加热室外进气，实现光热转换功能，集热板面积1m2，TiAlN吸热涂层光吸收率≥95%，光发射率≤5%，光热转换效率≥90%；气路系统包括弯曲气流导向机构，实现热量由集热面板向空气的传递，气流流向控制可实现加长气路作用，进而实现增加热量由吸热涂层至空气的传递效率；保温装置为设于热交换装置2与气路系统外的保温棉等材料，实现整个热转换装置及气路系统的温度保持。
光照充足时，太阳光热转换装置1将吸收的光能转化为热能，加热室外空气，通过进风室内分机3将热空气吹入室内；光照不足或无太阳光时，控制装置控制电加热装置6工作，完成光热与电热的切换，加热空气，使空气恒温吹入室内。
进风室内分机3安装于室内屋顶与墙壁拐角处，还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器，温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制，实现风速控制与温度补偿功能，保证室内进风恒温。
热交换装置2内设有电磁控制三向阀，电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机3、排风室内分机4，控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
控制装置控制三种电路，分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路；控制装置通过控制电加热装置6的开启，实现光热与电热的切换；控制装置控制电磁控制三向阀的开启，实现室内循环/室外循环的切换，室内循环时，室内空气经热交换装置2实现与室外进气的热交换，实现高效热量回收；控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制，进而实现室内进风恒温控制。
另外，本发明的太阳能电热混合取暖器还可根据需要，加配除湿装置，除湿装置可采用除湿机、冷凝装置、转轮除湿、吸附剂等方法，优选方法为冷凝除湿。
冬季晴朗天气，房屋面积30m2,室外空气温度为0度，室内无其它加热设备，进气风机流量为300m3/h，室内机出口温度为10度，当采用室内空气引至集热器进气口时，室内机出口温度可达30度。
综上所述，本发明利用太阳光热转换与热传递，实现太阳光线充足时的节能取暖，高效吸热涂层实现光热转换效率≥90%，光照不足或无太阳光时，利用电热对空气加热，实现太阳光热/电热混合型取暖系统，使空气恒温吹入室内，节省电能；本发明还可以智能选择气源，实现室内循环/室外循环的切换，利用室内排出空气的热量与室外空气进行热交换，实现高效热量回收；与传统取暖器相比，全天节电40%以上。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，做出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种太阳能电热混合取暖器，其特征在于：包括安装于室外的室外机和安装于室内的室内机，所述室外机包括吸收太阳能并完成光热转换的太阳光热转换装置、用于完成室内排出空气与室外进气的热交换的室外气/室内排出气热交换装置、气路系统及保温装置，太阳光热转换装置连接热交换装置；所述室内机包括进风室内分机和排风室内分机两部分，进风室内分机和排风室内分机分别接热交换装置的两端；进风室内分机包括风机、电加热装置、控制装置；光照充足时，太阳光热转换装置将吸收的光能转化为热能，加热室外空气，通过进风室内分机将热空气吹入室内；光照不足或无太阳光时，控制装置控制电加热装置工作，完成光热与电热的切换，加热空气，使空气恒温吹入室内。
2.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述进风室内分机安装于室内屋顶与墙壁拐角处，还包括温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器，温度控制器、电加热温度补偿回路、空气流速控制器分别由控制装置控制，实现风速控制与温度补偿功能，保证室内进风恒温。
3.根据权利要求2所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述热交换装置内设有电磁控制三向阀，电磁控制三向阀分别接室外风、进风室内分机、排风室内分机，控制装置控制电磁控制三向阀的开启。
4.根据权利要求3所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述控制装置控制三种电路，分别是光热/电热切换电路、室内/外循环控制电路、风速/温度匹配控制电路；控制装置通过控制电加热装置的开启，实现光热与电热的切换；控制装置控制电磁控制三向阀的开启，实现室内循环/室外循环的切换，室内循环时，室内空气经热交换装置实现与室外进气的热交换，实现高效热量回收；控制装置通过空气流速控制器实现风速控制、并通过温度控制器和电加热温度补偿回路实现温度控制，进而实现室内进风恒温控制。
5.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述太阳光热转换装置包括涂有高效吸热涂层TiAlN的集热面板和室内外空气热交换器，高效吸热涂层用于加热室外进气，实现光热转换功能，光热转换效率≥90%。
6.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述气路系统包括弯曲气流导向机构，实现热量由集热面板向空气的传递。
7.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：所述保温装置为设于热交换装置与气路系统外的保温棉。
8.根据权利要求1所述的太阳能电热混合取暖器，其特征在于：还设有除湿装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111089331A (zh) * 2020-01-02 2020-05-01 青岛富强电子有限公司 一种多功能环保光暖器
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